DE102012216732B4 - Motor vehicle transmissions in group design - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise, umfassend eine zumindest teilweise lastschaltbare Hauptgruppe (1) und eine der Hauptgruppe (1) nachgeschaltete Bereichsgruppe (2), welche eine Planetenstufe (6) mit Getriebekomponenten in Form eines Hohlrades (HO), eines Sonnenrades (SR) und eines mindestens ein Planetenrad (PL1, PL2) führenden Planetensteges (ST) aufweist, wobei von diesen Getriebekomponenten eine erste Getriebekomponente mit einer Abtriebswelle (AbW) der Bereichsgruppe (2) und eine zweite Getriebekomponente mit einer Ausgangswelle (AW) der Hauptgruppe (1) verbunden ist, wohingegen eine dritte Getriebekomponente zum einen an einem Gehäuse (7) festsetzbar und zum anderen mit der ersten oder der zweiten Getriebekomponente koppelbar ist, und wobei die Abtriebswelle (AbW) der Bereichsgruppe (2) direkt drehfest mit einem Zahnrad (Z16) einer Übersetzungsstufe (D) der Hauptgruppe (1) koppelbar ist, wobei die Abtriebswelle (AbW) axial durch die Planetenstufe (6) hindurch zu der Übersetzungsstufe (D) der Hauptgruppe (1) geführt ist, indem die Abtriebswelle (AbW) als Zentralwelle ausgestaltet ist, mit welcher das Zahnrad (Z16) der Übersetzungsstufe (D) drehfest verbindbar und auf der die Ausgangswelle (AW) der Hauptgruppe (1) als koaxial verlaufende Hohlwelle platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (Z16) der Übersetzungsstufe (D) zudem an der Ausgangswelle (AW) festsetzbar und die Ausgangswelle (AW) hierdurch über die Übersetzungsstufe (D) mit mindestens einem achsversetzt zu der Ausgangswelle (AW) vorgesehenen Vorgelege (4, 5) koppelbar ist, welches über zumindest eine weitere Übersetzungsstufe (A, B, C) mit mindestens einer Eingangswelle (EW1, EW2) der Hauptgruppe (1) in Verbindung bringbar ist.Motor vehicle transmission in group design, comprising an at least partially power shiftable main group (1) and a range group (2) downstream of the main group (1), which has a planetary stage (6) with gear components in the form of a ring gear (HO), a sun gear (SR) and at least one a planetary gear (PL1, PL2) leading planetary web (ST), whereby of these gear components a first gear component is connected to an output shaft (AbW) of the range group (2) and a second gear component is connected to an output shaft (AW) of the main group (1), whereas a third gear component can be fixed to a housing (7) and can be coupled to the first or second gear component, and the output shaft (AbW) of the range group (2) directly rotatably connected to a gear (Z16) of a transmission stage (D ) the main group (1) can be coupled, the output shaft (AbW) axially through the planetary stage (6) to the overspeed tzungsstufe (D) of the main group (1) is performed by the output shaft (AbW) is designed as a central shaft, with which the gear (Z16) of the transmission stage (D) can be connected non-rotatably and on which the output shaft (AW) of the main group (1) is placed as a coaxially running hollow shaft, characterized in that the gear (Z16) of the transmission stage (D) can also be fixed on the output shaft (AW) and the output shaft (AW) as a result of the transmission stage (D) with at least one axially offset to the output shaft ( AW) provided back gear (4, 5) can be coupled, which can be brought into connection via at least one further transmission stage (A, B, C) with at least one input shaft (EW1, EW2) of the main group (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise, umfassend eine zumindest teilweise lastschaltbare Hauptgruppe und eine der Hauptgruppe nachgeschaltete Bereichsgruppe, welche eine Planetenstufe mit Getriebekomponenten in Form eines Hohlrades, eines Sonnenrades und eines mindestens ein Planetenrad führenden Planetensteges aufweist, wobei von diesen Getriebekomponenten eine erste Getriebekomponente mit einer Abtriebswelle der Bereichsgruppe und eine zweite Getriebekomponente mit einer Ausgangswelle der Hauptgruppe verbunden ist, wohingegen eine dritte Getriebekomponente zum einen an einem Gehäuse festsetzbar und zum anderen mit der ersten oder der zweiten Getriebekomponente koppelbar ist, und wobei die Abtriebswelle der Bereichsgruppe direkt drehfest mit einem Zahnrad einer Übersetzungsstufe der Hauptgruppe koppelbar ist.The invention relates to a motor vehicle transmission in group design, comprising an at least partially power-shiftable main group and a range group downstream of the main group, which has a planetary stage with gear components in the form of a ring gear, a sun gear and a planetary web guiding at least one planet gear, with a first gear component of these gear components an output shaft of the range group and a second gear component is connected to an output shaft of the main group, whereas a third gear component can be fixed to a housing and can be coupled to the first or second gear component, and the output shaft of the range group is directly non-rotatably connected to a gear can be coupled to a translation stage of the main group.
In Gruppenbauweise ausgeführte Kraftfahrzeuggetriebe kommen insbesondere im Bereich von Nutzfahrzeugen zur Anwendung und ermöglichen die Darstellung einer hohen Anzahl an schaltbaren Gängen. Häufig setzt sich ein derartiges Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus einer Hauptgruppe, einer vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe und einer üblicherweise nachgeschalteten Bereichsgruppe zusammen, wobei je nach Anwendungsfall zudem noch weitere Getriebegruppen, wie eine Wendegruppe und eine Kriechganggruppe, vorgesehen werden.Motor vehicle transmissions designed in a group design are used in particular in the field of commercial vehicles and enable a large number of shiftable gears to be displayed. Such a motor vehicle transmission is often composed of a main group, an upstream or downstream splitter group and a usually downstream range group, with additional gear groups, such as a reversing group and a creeper group, being provided depending on the application.
Mittels einer Hauptgruppe werden dabei Gangstufen des Getriebes definiert, welche durch die vor- und nachgeschalteten weiteren Getriebegruppen und deren jeweilige Stufen entsprechend beeinflusst werden. So verdichtet eine vor- oder nachgeschaltete Splitgruppe eine Gangfolge der Hauptgruppe, indem die Gangstufen der Hauptgruppe durch kleine Stufensprünge der Splitgruppe aufgeteilt werden. Hingegen erweitert eine nachgeschaltete Bereichsgruppe die Gangfolge der Hauptgruppe durch groß gewählte Übersetzungssprünge, wodurch die Gangstufen der Hauptgruppe in unterschiedliche Übersetzungsbereiche übersetzt werden.By means of a main group, gear steps of the transmission are defined, which are influenced accordingly by the upstream and downstream further transmission groups and their respective steps. An upstream or downstream splitter group compresses a gear sequence of the main group by dividing the gear steps of the main group by small increments of the splitter group. On the other hand, a downstream range group extends the gear sequence of the main group through large gear ratio steps, whereby the gear steps of the main group are translated into different gear ranges.
Während eine Splitgruppe und auch eine Hauptgruppe eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes hierbei häufig lastschaltbar ausgeführt werden, ist eine nachgeschaltete Bereichsgruppe zumeist noch als schaltbares Stufengetriebe ausgestaltet, bei welchem ein Wechsel zwischen den unterschiedlichen Bereichsübersetzungen eigentlich nur unter Unterbrechung der Zugkraft möglich ist. Bei einigen in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetrieben werden aber Wechsel zwischen Bereichsübersetzungen durch Vorsehen besonderer Anbindungsmöglichkeiten der Bereichsgruppe an die davorliegenden Gruppengetriebe unter Last ermöglicht.While a splitter group and also a main group of a motor vehicle transmission designed in a group design are often designed to be power-shiftable, a downstream range group is usually still designed as a switchable multi-step gearbox, in which a change between the different range ratios is actually only possible with interruption of the tractive force. In the case of some motor vehicle transmissions designed in group design, however, changes between range ratios are made possible by providing special connection options for the range group to the group transmissions in front of it under load.
Aus der
Um nun einen Wechsel der Bereichsübersetzung auch unter Last vollziehen zu können, kann der Planetensteg der Bereichsgruppe auf einer der Abtriebswelle abgewandten axialen Seite mit einem auf der Ausgangswelle drehbar gelagerten Zahnrad der benachbart liegenden Übersetzungsstufe der Hauptgruppe verbunden werden, so dass eine Drehbewegung dieses Zahnrades unter Umgehung der Bereichsgruppe direkt in eine der Drehzahl des Zahnrades entsprechende Drehbewegung der Abtriebswelle umgesetzt wird. Hierbei wird der Wechsel der Bereichsübersetzung dann dadurch vollzogen, dass ein höchster Gang der Hauptgruppe bei niedriger Bereichsübersetzung der Bereichsgruppe und ein niedrigster Gang der Hauptgruppe bei hoher Bereichsübersetzung der Bereichsgruppe gleichzeitig über ein Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes geschaltet werden und einander im effektiven Übersetzungsverhältnis entsprechen. Der niedrigste Gang der Hauptgruppe bei hoher Übersetzung der Bereichsgruppe wird dabei durch die Koppelung des auf der Ausgangswelle der Hauptgruppe drehbar gelagerten Zahnrades mit dem Planetensteg der Bereichsgruppe dargestellt, so dass die Bereichsgruppe lastfrei läuft und in der Folge innerhalb der Bereichsgruppe problemlos ein Umschalten durch Festsetzen des Hohlrades am Gehäuse vollzogen werden kann.In order to be able to change the range ratio even under load, the planetary web of the range group on an axial side facing away from the output shaft can be connected to a gear wheel of the adjacent gear ratio stage of the main group that is rotatably mounted on the output shaft, so that a rotary movement of this gear wheel is bypassed of the range group is converted directly into a rotary movement of the output shaft corresponding to the speed of the gearwheel. Here the change of Range gear ratio is then accomplished in that a highest gear of the main group with a low range gear ratio of the range group and a lowest gear of the main group with a high range gear ratio of the range group are shifted at the same time via a sub-transmission of the double clutch transmission and correspond to each other in the effective gear ratio. The lowest gear of the main group with a high gear ratio of the range group is represented by the coupling of the gear wheel, which is rotatably mounted on the output shaft of the main group, with the planetary web of the range group, so that the range group runs load-free and, as a result, it is easy to switch within the range group by locking the Ring gear can be completed on the housing.
Aus dem Dokument
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein Wechsel einer Bereichsübersetzung einer an sich nicht unter Last schaltbaren Bereichsgruppe zugkraftunterbrechungsfrei gestaltet werden kann, gleichzeitig aber eine hiervon weitgehend unabhängige Anordnung von Übersetzungsstufen einer vorgeschalteten Hauptgruppe möglich ist.Starting from the prior art described above, the object of the present invention is to provide a motor vehicle transmission in group design in which a change in a range ratio of a range group that cannot be shifted under load can be designed without interruption of traction, but at the same time largely independent of this Arrangement of translation stages of an upstream main group is possible.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This object is achieved on the basis of the preamble of
Gemäß der Erfindung umfasst ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe eine zumindest teilweise lastschaltbare Hauptgruppe und eine der Hauptgruppe nachgeschaltete Bereichsgruppe, welche eine Planetenstufe mit Getriebekomponenten in Form eines Hohlrades, eines Sonnenrades und eines mindestens ein Planetenrad führenden Planetensteges aufweist. Von diesen Getriebekomponenten ist dabei eine erste Getriebekomponente mit einer Abtriebswelle der Bereichsgruppe und eine zweite Getriebekomponente mit einer Ausgangswelle der Hauptgruppe verbunden, wohingegen eine dritte Getriebekomponente zum einen an einem Gehäuse festsetzbar und zum anderen mit der ersten oder der zweiten Getriebekomponente koppelbar ist. Zur Umgehung der nachgeschalteten Bereichsgruppe kann die Abtriebswelle der Bereichsgruppe zudem direkt drehfest mit einem Zahnrad einer Übersetzungsstufe der Hauptgruppe gekoppelt werden. Im Sinne der Erfindung ist unter einer zumindest teilweisen Lastschaltbarkeit der Hauptgruppe zu verstehen, dass zumindest ein Wechsel zwischen mehreren Gängen der Hauptgruppe unter Last, also ohne Unterbrechung der Zugkraft, vollzogen werden kann. Dies kann hierbei bedeuten, dass entweder zwischen allen Vorwärtsgängen der Hauptgruppe eben unter Last gewechselt werden kann oder aber auch nur zwischen einzelnen Vorwärtsgängen ein zugkraftunterbrechungsfreier Wechsel möglich ist. Ferner kann die Zugkraft auch bei einem Wechsel von Vorwärtsgängen in zumindest einen Rückwärtsgang der Hauptgruppe unterbrochen sein, wobei aber auch hier Lastschaltungen, beispielsweise zum besseren Rangieren, durch entsprechende Maßnahmen im Bereich der Hauptgruppe gegebenenfalls realisiert sein können.According to the invention, a motor vehicle transmission designed in group design comprises an at least partially power shiftable main group and a range group downstream of the main group, which has a planetary stage with gear components in the form of a ring gear, a sun gear and a planetary web leading at least one planet gear. Of these gear components, a first gear component is connected to an output shaft of the range group and a second gear component is connected to an output shaft of the main group, whereas a third gear component can be fixed to a housing and can be coupled to the first or second gear component. In order to bypass the downstream range group, the output shaft of the range group can also be coupled directly non-rotatably with a gear wheel of a transmission stage of the main group. In the context of the invention, at least partial power shiftability of the main group is to be understood as meaning that at least one change between several gears of the main group can be carried out under load, that is to say without interrupting the tractive force. This can mean that either it is possible to change between all forward gears of the main group under load or alternatively a change without interruption of tractive effort is only possible between individual forward gears. Furthermore, the tractive force can also be interrupted when changing from forward gears to at least one reverse gear of the main group, but here too power shifts, for example for better maneuvering, can optionally be implemented by appropriate measures in the area of the main group.
Die Planetenstufe der nachgeschalteten Bereichsgruppe ist insbesondere als Minusplanetenstufe ausgeführt, bei welcher ein oder mehrere über den Planetensteg geführte Planetenräder jeweils sowohl mit dem radial innenliegenden Sonnenrad als auch mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff stehen. Wie bei einer Planetenstufe üblich, sind die Getriebekomponenten Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg und die hiermit verbundenen oder anbindbaren Elemente Ausgangswelle, Abtriebswelle und Zahnrad der Übersetzungsstufe koaxial zueinander vorgesehen.The planetary stage of the downstream range group is designed in particular as a minus planetary stage, in which one or more planetary gears guided over the planetary web are in meshing engagement with both the radially inner sun gear and the radially surrounding ring gear. As is customary with a planetary stage, the transmission components sun gear, ring gear and planetary web and the elements connected or connectable to them, output shaft, output shaft and gear of the transmission stage, are provided coaxially to one another.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Abtriebswelle axial durch die Planetenstufe hindurch zu der Übersetzungsstufe der Hauptgruppe geführt ist, indem die Abtriebswelle als Zentralwelle ausgestaltet ist, mit welcher das Zahnrad der Übersetzungsstufe drehfest verbunden werden kann und auf der die Ausgangswelle der Hauptgruppe als koaxial verlaufende Hohlwelle platziert ist. Mit anderen Worten erstreckt sich also die Abtriebswelle der Bereichsgruppe, welche gleichzeitig auch die Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes darstellt, axial in Richtung der Hauptgruppe, indem sie als Zentralwelle ausgeführt axial durch die Planetenstufe hindurch verläuft. Dabei kann das Zahnrad der Übersetzungsstufe drehfest mit der hierhin verlängerten Abtriebswelle gekoppelt werden. Die Ausgangswelle der Hauptgruppe ist zudem als Hohlwelle ausgestaltet und verläuft auf der Abtriebswelle.The invention now includes the technical teaching that the output shaft is guided axially through the planetary stage through to the transmission stage of the main group, in that the output shaft is designed as a central shaft with which the gear of the transmission stage can be connected in a rotationally fixed manner and on which the output shaft of the main group as is placed coaxially extending hollow shaft. In other words, the output shaft of the range group, which at the same time also represents the output shaft of the motor vehicle transmission, extends axially in the direction of the main group by running axially through the planetary stage in the form of a central shaft. The gearwheel of the transmission stage can be coupled in a rotationally fixed manner to the output shaft that has been extended here. The output shaft of the main group is also designed as a hollow shaft and runs on the output shaft.
Eine derartige Ausgestaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes hat den Vorteil, dass die drehfeste Koppelung der Abtriebswelle der Bereichsgruppe hierbei auch mit einem Zahnrad einer Übersetzungsstufe der Hauptgruppe stattfinden kann, die nicht unmittelbar benachbart zur Bereichsgruppe liegen muss. Denn durch das Hindurchführen der Abtriebswelle durch die Bereichsgruppe hindurch kann die Abtriebswelle auch in axial weiter innenliegende Bereiche der Hauptgruppe, also axial weiter innenliegende Radebenen, vorgezogen und an dort liegende Zahnräder angekoppelt werden. Dementsprechend braucht aber auch die axial benachbart zur Bereichsgruppe liegende Übersetzungsstufe der Hauptgruppe nicht als Radsatz eines Vorwärtsganges ausgeführt werden, sondern kann auch in Form eines Radsatzes eines Rückwärtsganges realisiert sein, wodurch sich ein Montageaufwand des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes reduzieren und eine Anordnung der Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes besser an stattfindende Wellendurchbiegungen anpassen lässt. Denn zwischen Hauptgruppe und Bereichsgruppe ist üblicherweise eine Trennstelle eines die Hauptgruppe und die Bereichsgruppe aufnehmenden Gehäuses vorgesehen, so dass bei Anordnung eines Radsatzes eines Rückwärtsganges in diesem Bereich auch Lagerstellen für einen oder mehrere Zwischenradbolzen problemlos zugänglich sind und dementsprechend die Anordnung eines oder mehrerer Zwischenräder montagetechnisch problemlos vorgenommen werden kann. Da zudem antriebsseitige Zahnräder eines Rückwärtsgangradsatzes im Vergleich zu Zahnrädern der übrigen Radsätze üblicherweise den kleinsten Durchmesser aufweisen, ist deren Anordnung im Bereich eines antriebsseitigen Wellenendes, also je nach Ausgestaltung der Hauptgruppe im Bereich eines Wellenendes einer Eingangswelle oder einer Vorgelegewelle, hinsichtlich stattfindender Wellendurchbiegungen ebenfalls von Vorteil. Insgesamt ist damit eine Verminderung eines Montageaufwands, sowie eine bessere Anpassung einer Anordnung von Übersetzungsstufen der Hauptgruppe an auftretende Wellendurchbiegungen möglich.Such a configuration of a motor vehicle transmission has the advantage that the non-rotatable coupling of the output shaft of the range group can also take place here with a gear of a transmission stage of the main group, which does not have to be directly adjacent to the range group. Because by passing through the Output shaft passing through the area group, the output shaft can also be pulled forward into axially further inward areas of the main group, that is to say axially further inward gear planes, and can be coupled to gears located there. Accordingly, the gear ratio of the main group, which is axially adjacent to the range group, does not need to be designed as a gear set of a forward gear, but can also be implemented in the form of a gear set of a reverse gear, which reduces the assembly effort of the motor vehicle transmission according to the invention and an arrangement of the gear ratios of the main gear is better can be adapted to the shaft deflections that occur. Because between the main group and the area group there is usually a separating point of a housing accommodating the main group and the area group, so that when a gear set of a reverse gear is arranged in this area, bearing points for one or more idler bolts are easily accessible and, accordingly, the arrangement of one or more idler gears is easy to assemble can be made. Since the drive-side gears of a reverse gear set usually have the smallest diameter compared to gears of the other gear sets, their arrangement in the area of a drive-side shaft end, i.e. depending on the configuration of the main group in the area of a shaft end of an input shaft or a countershaft, is also advantageous with regard to shaft deflections . Overall, a reduction in assembly costs and a better adaptation of an arrangement of gear ratios of the main group to shaft deflections that occur is possible.
Unter einer Zentralwelle ist im Sinne der Erfindung eine zentrisch auf einer jeweiligen Drehachse verlaufende Welle zu verstehen, die hierbei als Vollwelle, als teilweise mit Bohrungen, beispielsweise Versorgungsleitungen, durchsetzte Welle oder auch als Hohlwelle ausgestaltet sein kann. Hingegen ist die als Hohlwelle ausgeführte Ausgangswelle radial umliegend zu dieser Zentralwelle vorgesehen.In the context of the invention, a central shaft is to be understood as a shaft running centrally on a respective axis of rotation, which in this case can be configured as a solid shaft, as a shaft partially penetrated with bores, for example supply lines, or as a hollow shaft. In contrast, the output shaft designed as a hollow shaft is provided radially surrounding this central shaft.
Im Unterschied hierzu muss bei dem Kraftfahrzeuggetriebe der
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Zahnrad der Übersetzungsstufe zudem an der Ausgangswelle festgesetzt und die Ausgangswelle hierdurch über die Übersetzungsstufe mit mindestens einem achsversetzt zu der Ausgangswelle vorgesehenen Vorgelege gekoppelt werden, das über zumindest eine weitere Übersetzungsstufe mit mindestens einer Eingangswelle der Hauptgruppe koppelbar ist. Durch Ausführung der Hauptgruppe mit mindestens einem Vorgelege, über welches eine Antriebsleistung ausgehend von der mindestens einen Eingangswelle auf die Ausgangswelle und im weiteren Verlauf auch zur Abtriebswelle geführt wird, können die Ausgangswelle und die mindestens eine Eingangswelle koaxial oder mit nur geringem Achsabstand zueinander angeordnet werden, so dass eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes im Wesentlichen in einer Linie liegen. Dies ist hierbei insbesondere bei längs eingebauten Getrieben von Vorteil.According to an advantageous embodiment of the invention, the gear wheel of the transmission stage can also be fixed on the output shaft and the output shaft can thereby be coupled via the transmission stage to at least one back gear provided axially offset to the output shaft, which can be coupled to at least one input shaft of the main group via at least one further transmission stage. By designing the main group with at least one countershaft, via which a drive power starting from the at least one input shaft is fed to the output shaft and then also to the output shaft, the output shaft and the at least one input shaft can be arranged coaxially or with only a small center distance to one another, so that a drive side and an output side of the motor vehicle transmission are essentially in line. This is particularly advantageous in the case of gearboxes installed lengthways.
In Weiterbildung der vorgenannten Variante steht das mit der Abtriebswelle verbindbare und an der Ausgangswelle festsetzbare Zahnrad der Übersetzungsstufe mit je einem Zahnrad im Zahneingriff, welches seitens des mindestens einen Vorgeleges drehfest auf je einer Hohlwelle angeordnet ist, wobei diese je eine Hohlwelle koaxial zu je einer Vorgelegewelle des mindestens einen Vorgeleges verläuft und zudem je ein Zahnrad einer benachbart liegenden, weiteren Übersetzungsstufe trägt, über welche die jeweils eine Hohlwelle mit der mindestens einen Eingangswelle koppelbar ist. Mit anderen Worten ist also ein antriebsseitiges Zahnrad der Übersetzungsstufe, deren abtriebsseitiges Zahnrad einerseits an der Ausgangswelle und andererseits an der Abtriebswelle drehfest anbindbar ist, auf je einer Hohlwelle des achsversetzten Vorgeleges platziert, die hierbei koaxial zu je einer weiteren Vorgelegewelle des jeweiligen Vorgeleges verläuft und relativ zu dieser Vorgelegewelle verdrehbar ist. Des Weiteren trägt diese Hohlwelle ein Zahnrad einer benachbart liegenden Übersetzungsstufe, das mit einem seitens der mindestens einen Eingangswelle vorgesehenen Zahnrad dieser Übersetzungsstufe permanent im Zahneingriff steht.In a further development of the aforementioned variant, the gearwheel of the transmission stage, which can be connected to the output shaft and can be fixed to the output shaft, is in tooth engagement with one gearwheel, which is rotatably arranged on a hollow shaft on the part of the at least one countershaft, each of which has a hollow shaft coaxially to a countershaft of the at least one countershaft and also carries a gear of an adjacent, further transmission stage, via which the respective hollow shaft can be coupled to the at least one input shaft. In other words, a drive-side gear of the transmission stage, the output-side gear of which can be connected non-rotatably on the one hand to the output shaft and on the other hand to the output shaft, is placed on each hollow shaft of the axially offset countershaft, which here runs coaxially to a further countershaft of the respective countershaft and relative is rotatable to this countershaft. Furthermore, this hollow shaft carries a gear of an adjacent transmission stage, which is permanently in mesh with a gear of this transmission stage provided on the part of the at least one input shaft.
Eine derartige Ausgestaltung hat hierbei den Vorteil, dass ein Kraftfluss einerseits über die Vorgelegewelle des mindestens einen Vorgeleges und andererseits über die hierzu koaxial verlaufende und relativ verdrehbare Hohlwelle des mindestens einen Vorgeleges geführt werden kann, so dass eine gleichzeitige abtriebsseitige Koppelung des Vorgeleges sowohl über die Hohlwelle als auch über die Vorgelegewelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen möglich ist. Hierdurch braucht der höchste Gang der Hauptgruppe nicht als Direktgang, also ein die mindestens eine Eingangswelle direkt mit der Ausgangswelle koppelnder Gang, ausgestaltet sein, da somit bei Durchführung des zugkraftunterbrechungsfreien Wechsels der Bereichsübersetzung in der Bereichsgruppe der Kraftfluss sowohl hinsichtlich des höchsten Gangs als auch des niedrigsten Gangs der Hauptgruppe gleichzeitig über die mindestens eine Vorgelegewelle geführt werden kann, indem die Abtriebswelle zum einen mit der Vorgelegewelle und zum anderen mit der Hohlwelle des mindestens einen Vorgeleges in Verbindung steht.Such a configuration has the advantage that a power flow on the one hand via the countershaft of the at least one countershaft and on the other hand via the coaxial and relatively rotatable hollow shaft of the at least one Countershaft can be guided, so that a simultaneous output-side coupling of the countershaft is possible both via the hollow shaft and via the countershaft with different gear ratios. As a result, the highest gear of the main group does not need to be designed as a direct gear, i.e. a gear that couples the at least one input shaft directly to the output shaft, since when the range ratio is changed without interruption of the tractive effort in the range group, the power flow both with regard to the highest gear and the lowest Gears of the main group can be guided simultaneously over the at least one countershaft in that the output shaft is connected to the countershaft on the one hand and to the hollow shaft of the at least one countershaft on the other.
Alternativ dazu kann aber auch bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe eine der
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die hierbei ergänzend zu einer der vorgenannten Varianten ist, sind achsversetzt zu der Ausgangswelle und der mindestens einen Eingangswelle zwei Vorgelege vorgesehen, wobei dabei einerseits zwischen der mindestens einen Eingangswelle und den Vorgelegen, sowie andererseits zwischen der Ausgangswelle und den Vorgelegen liegende Übersetzungsstufen der Hauptgruppe jeweils je ein seitens der mindestens einen Eingangswelle oder der Ausgangswelle vorgesehenes Zahnrad aufweisen, welches jeweils mit beiderseits auf den Vorgelegen vorgesehenen Zahnrädern in Verbindung steht. In diesem Fall ist die Hauptgruppe des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes also mit Zweivorgelegewellenradsätzen ausgeführt, bei welchem der Kraftfluss in den jeweiligen Gängen des Kraftfahrzeuggetriebes gleichzeitig über die beiden parallelen Vorgelege geführt wird. In Folge dessen wird die Antriebsleistung auf die beiden parallelen Vorgelege entsprechend aufgeteilt und im Anschluss daran auf die Ausgangswelle bzw. über das an der Abtriebswelle anbindbare Zahnrad auch auf die Abtriebswelle wieder zusammengeführt. Aufgrund dieser Leistungsverzweigung können Zahnräder der Übersetzungsstufen schmaler ausgeführt werden, wodurch sich eine axiale Baulänge des Kraftfahrzeuggetriebes insgesamt verringern lässt.According to a further embodiment of the invention, which is here in addition to one of the aforementioned variants, two countershafts are provided axially offset to the output shaft and the at least one input shaft, whereby on the one hand between the at least one input shaft and the countersunk, and on the other hand between the output shaft and the The transmission steps of the main group lying in front each have a gear provided on the side of the at least one input shaft or the output shaft, which gear is connected to gear wheels provided on both sides on the front side. In this case, the main group of the motor vehicle transmission according to the invention is designed with two countershaft gear sets, in which the power flow in the respective gears of the motor vehicle transmission is guided simultaneously via the two parallel countershafts. As a result, the drive power is appropriately divided between the two parallel countershafts and then brought back together again to the output shaft or, via the gear wheel that can be connected to the output shaft, also to the output shaft. Because of this power split, gears of the transmission stages can be made narrower, which means that an overall axial length of the motor vehicle transmission can be reduced.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mit der Abtriebswelle und mit der Ausgangswelle jeweils drehfest verbindbare Zahnrad zudem noch drehfest mit der mindestens einen Eingangswelle koppelbar. Infolgedessen kann also über die zugehörige Übersetzungsstufe der Hauptgruppe auch ein Direktgang der Hauptgruppe dargestellt werden, indem über das Zahnrad die mindestens eine Eingangswelle direkt mit der Ausgangswelle oder auch direkt mit der Abtriebswelle verbunden wird.According to a further advantageous embodiment of the invention, the gearwheel that can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft and to the output shaft can also be coupled to the at least one input shaft in a rotationally fixed manner. As a result, a direct gear of the main group can also be represented via the associated gear ratio stage of the main group, in that the at least one input shaft is connected directly to the output shaft or also directly to the output shaft via the gear.
Es ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, dass sich die Hauptgruppe aus zwei Teilgetrieben zusammensetzt, die über koaxial zueinander verlaufende Eingangswellen verfügen und jeweils abwechselnd durch Verbinden der je zugeordneten Eingangswelle mit einer Antriebsseite in einen Kraftfluss zu der Abtriebswelle eingebunden werden können. Folglich ist also die Hauptgruppe des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes in diesem Fall als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet, bei welchem eine Lastschaltfähigkeit durch eine wechselweise Zuordnung der darstellbaren Gänge zu den beiden Teilgetrieben verwirklich ist, wobei bei einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Gänge stets zwischen den beiden Teilgetrieben hin und her gewechselt wird. Antriebsseitig können die Teilgetriebe dabei jeweils über je ein zugehöriges Lastschaltelement angebunden werden, wobei die beiden Lastschaltelemente der Teilgetriebe dabei bevorzugt in einer Doppelkupplung zusammengefasst sind. Abgesehen von der Ausführung als Doppelkupplungsgetriebe kann die Hauptgruppe aber auch als Stufengetriebe ausgestaltet sein, bei welchem die einzelnen Übersetzungsstufen über lastschaltbare Schalteinrichtungen, beispielsweise Lamellenkupplungen, eingebunden werden können.Another embodiment of the invention is that the main group consists of two sub-transmissions which have input shafts running coaxially to one another and which can be alternately integrated into a power flow to the output shaft by connecting the respective input shaft to a drive side. Consequently, the main group of the motor vehicle transmission according to the invention is designed in this case as a dual clutch transmission, in which power shifting capability is achieved by alternately assigning the gears that can be displayed to the two sub-transmissions, with the two sub-transmissions always changing back and forth between the two sub-transmissions when the gears are shifted one after the other . On the drive side, the subtransmissions can each be connected via an associated powershift element, the two powershift elements of the subtransmissions preferably being combined in a double clutch. Apart from being designed as a double clutch transmission, the main group can also be designed as a multi-step transmission, in which the individual gear ratios can be integrated via power shifting devices, for example multi-plate clutches.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher alle vorgenannten Varianten miteinander kombiniert sind, ist das Zahnrad einer ersten Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes drehfest mit der Abtriebswelle verbindbar, wobei über diese erste Übersetzungsstufe zudem die Hohlwellen der beiden achsversetzten Vorgelege mit der Ausgangswelle, mit der Abtriebswelle sowie mit der Eingangswelle des ersten Teilgetriebes gekoppelt werden können. Hierbei können die Hohlwellen der Vorgelege zudem mittels einer zweiten Übersetzungsstufe der Hauptgruppe mit der Eingangswelle des ersten Teilgetriebes in Verbindung gebracht werden. Des Weiteren sind die Vorgelegewellen der beiden Vorgelege entweder mittels einer dritten Übersetzungsstufe der Hauptgruppe oder über eine vierte Übersetzungsstufe der Hauptgruppe mit der Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes koppelbar und können ferner einerseits über eine fünfte Übersetzungsstufe der Hauptgruppe, sowie andererseits mittels einer sechsten Übersetzungsstufe der Hauptgruppe mit der Ausgangswelle in Verbindung gebracht werden. Hierdurch wird eine lastschaltbare Hauptgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes mit insgesamt fünf darstellbaren Gängen realisiert, wobei diese darstellbaren Gänge über die nachgeschaltete Bereichsgruppe noch in entsprechende Fahrbereiche übersetzt werden.According to a further embodiment of the invention, in which all of the aforementioned variants are combined with one another, the gear wheel of a first transmission stage of the main transmission can be connected to the output shaft in a rotationally fixed manner, and via this first transmission stage the hollow shafts of the two axially offset countershafts with the output shaft, with the output shaft as well as can be coupled to the input shaft of the first sub-transmission. Here, the hollow shafts of the countershaft can also be brought into connection with the input shaft of the first sub-transmission by means of a second transmission stage of the main group. Furthermore, the countershafts of the two countershafts are either by means of a third Gear ratio of the main group or a fourth gear ratio of the main group can be coupled to the input shaft of the second sub-transmission and can also be connected to the output shaft via a fifth gear ratio of the main group and, on the other hand, by means of a sixth gear ratio of the main group. This realizes a power shiftable main group of the motor vehicle transmission with a total of five displayable gears, these displayable gears being translated into corresponding driving areas via the downstream range group.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine axial unmittelbar benachbart der Bereichsgruppe liegende Übersetzungsstufe der Hauptgruppe als Radsatz eines Rückwärtsgangs ausgestaltet. Das Vorsehen eines Radsatzes des Rückwärtsganges auf eine Abtriebsseite der Hauptgruppe hat hierbei die bereits eingangs genannten Vorteile, dass in diesem Übergangsbereich zwischen der Hauptgruppe und der Bereichsgruppe zumeist eine Gehäusetrennstelle vorgesehen ist, wodurch ein problemloses Platzieren des Zwischenrades mitsamt Zwischenradbolzen ohne Vorsehen zusätzlicher Gehäusetrennstellen möglich ist. Zudem ist ein antriebsseitiges Zahnrad der Übersetzungsstufe eines Rückwärtsganges zumeist mit dem kleinsten Durchmesser ausgeführt, so dass eine derartige Platzierung dieser Übersetzungsstufe im Hinblick auf eine Durchbiegung der dieses tragenden Welle von Vorteil ist.In a further development of the invention, a gear ratio stage of the main group that is axially immediately adjacent to the range group is designed as a gear set of a reverse gear. The provision of a gear set for the reverse gear on an output side of the main group has the advantages already mentioned at the outset that a housing separation point is usually provided in this transition area between the main group and the area group, which enables the idler gear and idler pin to be easily positioned without providing additional housing separation points. In addition, a drive-side gear of the transmission stage of a reverse gear is usually designed with the smallest diameter, so that such a placement of this transmission stage is advantageous with regard to a deflection of the shaft carrying it.
Entsprechend einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Getriebekomponente der Bereichsgruppe durch den Planetensteg und die zweite Getriebekomponente der Bereichsgruppe durch das Sonnenrad ausgestaltet, während das Hohlrad die dritte Getriebekomponente der Bereichsgruppe bildet. Alternativ dazu kann eine Anbindung der Getriebekomponenten der Bereichsgruppe aber auch entsprechend der anderweitigen Kombinationsmöglichkeiten verwirklicht sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first gear component of the range group is configured by the planetary carrier and the second gear component of the range group is configured by the sun gear, while the ring gear forms the third gear component of the range group. Alternatively, the transmission components of the area group can also be connected in accordance with the other possible combinations.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not restricted to the specified combination of the features of the main claim or the dependent claims. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, also insofar as they emerge from the claims, the following description of an embodiment of the invention or directly from the figures. The reference of the claims to the drawings through the use of reference signs is not intended to limit the scope of protection of the claims.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt, welche Bezug auf die in den Figuren dargestellten Zeichnungen nimmt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und -
2 ein beispielhaftes Schaltschema desKraftfahrzeuggetriebes aus 1 .
-
1 a schematic representation of a motor vehicle transmission according to a preferred embodiment of the invention; and -
2 an exemplary shift pattern of themotor vehicle transmission 1 .
Aus
Wie aus
Koaxial zu den beiden Eingangswellen
Eine Drehbewegung der Antriebsseite
Wie des Weiteren aus
Ferner ist aus
Vorliegend sind die Schaltelemente
Die der Hauptgruppe
Das Hohlrad
Als Besonderheit ist die Abtriebswelle
Denn aufgrund der Ausgestaltung der Schaltelemente
Aufgrund der Ausgestaltung der Abtriebswelle
In
Der vierte Vorwärtsgang stellt dabei gleichzeitig den höchsten Gang der Hauptgruppe
Im Anschluss an den fünften Vorwärtsgang ergibt sich ein sechster Vorwärtsgang durch Ansteuerung der Schaltelemente
Im Falle der beiden Rückwärtsgänge wird jeweils das Lastschaltelement
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes ist es möglich, eine lastschaltbare Umgehung einer Bereichsgruppe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HauptgruppeMain group
- 22
- BereichsgruppeArea group
- 33
- DoppelkupplungDouble coupling
- 44th
- erstes Vorgelegefirst transmission
- 55
- zweites Vorgelegesecond transmission
- 66th
- PlanetenstufePlanetary stage
- 77th
- Gehäuse casing
- II.
- erste Radebenefirst wheel plane
- IIII
- zweite Radebenesecond wheel plane
- IIIIII
- dritte Radebenethird wheel plane
- IVIV
- vierte Radebenefourth wheel plane
- VV
- fünfte Radebenefifth wheel plane
- VIVI
- sechste Radebene sixth wheel plane
- ANAT
- AntriebsseiteDrive side
- ABFROM
- Abtriebsseite Output side
- EW1EW1
- EingangswelleInput shaft
- EW2EW2
- EingangswelleInput shaft
- VW1VW1
- VorgelegewelleCountershaft
- VW2VW2
- VorgelegewelleCountershaft
- HW1HW1
- HohlwelleHollow shaft
- HW2HW2
- HohlwelleHollow shaft
- AWAW
- AusgangswelleOutput shaft
- AbWAbW
- Abtriebswelle Output shaft
- Z1Z1
- Zahnradgear
- Z2Z2
- Zahnradgear
- Z3Z3
- Zahnradgear
- Z4Z4
- Zahnradgear
- Z5Z5
- Zahnradgear
- Z6Z6
- Zahnradgear
- Z7Z7
- Zahnradgear
- Z8Z8
- Zahnradgear
- Z9Z9
- Zahnradgear
- Z10Z10
- Zahnradgear
- Z11Z11
- Zahnradgear
- Z12Z12
- Zahnradgear
- Z13Z13
- Zahnradgear
- Z14Z14
- Zahnradgear
- Z15Z15
- Zahnradgear
- Z16Z16
- Zahnradgear
- Z17Z17
- Zahnradgear
- Z18Z18
- Zahnradgear
- Z19Z19
- Zahnradgear
- Z20Z20
- Zahnrad gear
- S1S1
- SchaltelementSwitching element
- S2S2
- SchaltelementSwitching element
- S3S3
- SchaltelementSwitching element
- S4S4
- SchaltelementSwitching element
- S5S5
- SchaltelementSwitching element
- S6S6
- SchaltelementSwitching element
- S7S7
- SchaltelementSwitching element
- S8S8
- SchaltelementSwitching element
- S9S9
- SchaltelementSwitching element
- S10S10
- Schaltelement Switching element
- SE1SE1
- SchalteinrichtungSwitching device
- SE2SE2
- SchalteinrichtungSwitching device
- SE3SE3
- SchalteinrichtungSwitching device
- SE4SE4
- SchalteinrichtungSwitching device
- SE5SE5
- SchalteinrichtungSwitching device
- A - FA - F
- Übersetzungsstufen Translation levels
- HOHO
- HohlradRing gear
- STST
- PlanetenstegPlanetary bridge
- SRSR
- SonnenradSun gear
- PL1PL1
- PlanetenradPlanetary gear
- PL2PL2
- Planetenrad Planetary gear
- K1K1
- LastschaltelementLoad switching element
- K2K2
- LastschaltelementLoad switching element
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